基于網(wǎng)絡(luò)編碼的P2P點(diǎn)播系統(tǒng)研究.pdf

1、視頻點(diǎn)播(VOD)是流媒體的應(yīng)用系統(tǒng)，它改變了傳統(tǒng)的用戶被動接受的方式，而代以交互的方式，具有更為廣闊的應(yīng)用前景。在傳統(tǒng)的基于C/S模式的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，服務(wù)器端的帶寬往往成為限制系統(tǒng)服務(wù)能力的瓶頸，通過IP多播、設(shè)置代理服務(wù)器或內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)CDN，都不能很好地解決這個問題。為了解決這個難題，P2P技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了基于P2P的視頻點(diǎn)播播放系統(tǒng)。其中每個節(jié)點(diǎn)既是服務(wù)的消費(fèi)者也是提供者，克服了傳統(tǒng)的C/S模式在大量用戶接入時存在

2、的服務(wù)器瓶頸的問題。
　　 網(wǎng)絡(luò)編碼(NC)是指中間節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼后再轉(zhuǎn)發(fā)，目的節(jié)點(diǎn)通過解碼得到最初的數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和現(xiàn)在逐漸發(fā)展成熟的流媒體技術(shù)結(jié)合，可用來有效解決P2P視頻點(diǎn)播中的問題。網(wǎng)絡(luò)編碼增加了每次轉(zhuǎn)發(fā)的信息量，減少了對帶寬資源的消耗；網(wǎng)絡(luò)編碼提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，可以有效地消除節(jié)點(diǎn)大量離開系統(tǒng)的影響。
　　 本文首先介紹了P2P技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用，分析了目前幾種比較典型的P2P流媒體系統(tǒng)模型，包括P

3、eerCast模型，Zig-Zag模型，SplitStream模型，P2VOD模型，P2Cast模型和基于Gossip協(xié)議的模型，發(fā)現(xiàn)這些模型的共同特征都是在網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率、延遲和可靠性之間做出權(quán)衡。在充分掌握了網(wǎng)絡(luò)編碼的基本理論知識后，對隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了研究，針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)如何進(jìn)行編碼/解碼，編碼包如何同步等問題進(jìn)行了深入討論。概括介紹了現(xiàn)有P2P流媒體中的數(shù)據(jù)調(diào)度算法，通過分析現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)調(diào)度算法在發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)編碼優(yōu)勢和數(shù)據(jù)解

4、碼實(shí)時性上的不足，研究了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的調(diào)度算法出現(xiàn)這些情況的本質(zhì)原因，進(jìn)而提出了一種新的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的調(diào)度算法(ADNC)，并通過理論分析和仿真討論了所提出算法的性能。最后在深入分析了基于樹狀拓?fù)鋮f(xié)議及擴(kuò)展的流媒體模型和基于Gossip協(xié)議的流媒體模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個三層結(jié)構(gòu)的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)NCVOD，詳細(xì)介紹了各層的系統(tǒng)框架和每部分的功能，并說明了整個點(diǎn)播系統(tǒng)的構(gòu)建流程，最后在OPNET仿真平臺上，完成了對NCVOD的